2023版高考物理一輪總復習第一章第2節(jié)勻變速直線運動的規(guī)律及應用課件

第2節(jié)

勻變速直線運動的規(guī)律及應用一、勻變速直線運動的公式及推論注意：無論勻加速還是勻減速直線運動，中間位置的速度總是大于中間時刻的速度.加速度相同相反v＝v0＋ataT2(m－n)

二、初速度為零的勻變速直線運動的特殊推論

1.做勻變速直線運動的物體，如果初速度為零，那么公式都可簡化為v＝_______，s＝________，v2＝______，s＝________.atat22asv2t2.由以上各式可以方便地得到初速度為零的勻加速直線運動各物理量間的比例關系.1∶4∶(1)前1s、前2s、前3s…內(nèi)的位移之比為_______________________.9∶…(2)第1s、第2s、第3s…內(nèi)的位移之比為_______________________.1∶2∶3∶…(3)1s末、2s末、3s末…的速度之比為____________.(4)前1m、前2m、前3m…所用時間之比為____________________.1∶

(5)從靜止開始連續(xù)通過相等的位移所用的時間之比為____________________________.1∶3∶5∶…自由落體運動運動條件(1)物體只受________作用(2)由________開始下落運動性質(zhì)初速度為零的________直線運動運動規(guī)律(1)速度公式：v＝gt

1(2)位移公式：h＝gt2

2

(3)速度—位移公式：v2＝2gh三、自由落體運動和豎直上拋運動重力靜止勻加速豎直上拋運動運動性質(zhì)勻減速直線運動運動規(guī)律

(1)速度公式：v＝v0－gt(續(xù)表)【基礎自測】1.判斷下列題目的正誤.(1)勻變速直線運動是加速度均勻變化的直線運動.(

)(2)在勻變速直線運動中，中間時刻的速度一定小于該段時間內(nèi)位移中點的速度.()(3)伽利略從理論和實驗兩個角度證明輕、重物體下落一樣快.()(4)幾個做勻變速直線運動的物體，加速度最大的物體在時間t內(nèi)位移一定最大.()(5)做自由落體運動的物體，下落的高度與時間成正比.(

)答案：(1)×

(2)√

(3)√

(4)×

(5)×2.從靜止開始做勻加速直線運動的物體，0～10s的位移是10m，那么在10～20s的位移是()A.20mC.40m

B.30mD.60m

答案：B

3.某航母跑道長160m，飛機發(fā)動機產(chǎn)生的最大加速度為5m/s2，起飛需要的最低速度為50m/s，飛機在航母跑道上起飛的過程可以簡化為勻加速直線運動，若航母沿飛機起飛方向以某一速度勻速航行，為使飛機安全起飛，航)B.15m/sD.30m/s母勻速運動的最小速度為( A.10m/s C.20m/s

答案：A

4.如圖1-2-1所示高樓為上海中心大廈，建筑主體為119層，總高為632m.現(xiàn)假設外墻清潔工人在320m高處進行清潔時不慎掉落一瓶水，當他發(fā)現(xiàn)水瓶掉落時，水瓶已經(jīng)下落了5s，此時他大聲向下方行人發(fā)出警告.已知聲音在空氣中的傳播速度為340m/s，空氣阻力忽略不計，g)取10m/s2.下列說法正確的是(

圖1-2-1A.正下方的行人先看見水瓶落地，再聽見警告聲，時間差超過2sB.正下方的行人先聽見警告聲，再看見水瓶落地，時間差超過2sC.正下方的行人先看見水瓶落地，再聽見警告聲，時間差不到1sD.正下方的行人先聽見警告聲，再看見水瓶落地，時間差不到1s答案：B熱點1勻變速直線運動基本規(guī)律的應用[熱點歸納]1.運動學公式中正、負號的規(guī)定直線運動可以用正、負號表示矢量的方向，一般情況下，我們規(guī)定初速度v0的方向為正方向，與初速度同向的物理量取正值，反向的物理量取負值，當v0＝0時，一般以加速度a的方向為正方向.2.運動學公式的選用方法

【典題1】(2021

年四川南充質(zhì)檢)在某次檢測國產(chǎn)某品牌汽車的剎車性能時，通過傳感器發(fā)現(xiàn)踩下剎車后，汽車的位移與時間的關系滿足x＝30t－5t2，則關于該次測試，下列說法正確的是()A.汽車4s內(nèi)的位移是40mB.汽車的加速度是－5m/s2C.汽車的初速度是20m/sD.汽車剎車2s后的速度是10m/s答案：D方法技巧解決運動學問題的基本思路

【遷移拓展1】(2021年河北滄州質(zhì)檢)一坐在火車上的同學在火車進站前發(fā)現(xiàn)鐵路邊有等距電線桿，于是從某根電線桿經(jīng)過他面前(可視為該同學與電線桿相遇)時開始計時，同時記為第1根電線桿，5s時第10根電線桿恰好經(jīng)過他面前，火車在25s時停下，此時恰好有1根電線桿在他面前.若火車進站過程做勻減速直線運動，則火車速度為0時，在他面前的電線桿的根數(shù)為()A.第18根B.第22根C.第25根D.第26根

解析：設相鄰兩根電線桿之間的距離為l，根據(jù)逆向思維，將火車的運動看作為做初速度為零的勻加速直線運動，運動時間為25s，取5s為一個周期，則每個周期內(nèi)所走位移之比為1∶3∶5∶7∶9，第5個周期內(nèi)的位移為9l，則總位移為x＝25 9×9l＝25l，即總共有26根電線桿，所以在他面前的電線桿的根數(shù)為第26根，D正確，ABC錯誤.答案：D熱點2勻變速直線運動的解題方法考向1中間時刻速度法[熱點歸納]利用“中間時刻的速度等于這段時間內(nèi)的平均速

【典題2】2019年6月6日，中國科考船“科學”號對馬里亞納海溝南側(cè)系列海山進行調(diào)查，船上搭載的“發(fā)現(xiàn)”號遙控無人潛水器完成了本航次第10次下潛作業(yè)，“發(fā)現(xiàn)”號下潛深度可達6000m以上.如圖1-2-2所示，潛水器完成作業(yè)后上浮，上浮過程初期可看作勻加速直線運動.今測得潛水器相繼經(jīng)過兩段距離為8m的路程，第一段用時4s，第二段用時2s，則其加速度大小是()圖1-2-2

2A. 3 8C. 9

m/s2m/s2

4 B. 3 16D. 9m/s2

m/s2解析：根據(jù)中間時刻的速度等于平均速度可知：v1＝84m/s＝2m/s；v2＝82m/s＝4m/s再根據(jù)加速度的定義可知：答案：A考向2推論法[熱點歸納]

勻變速直線運動中，在連續(xù)相等的時間T內(nèi)的位移之差為一恒量，即xn＋1－xn＝aT2，對一般的勻變速直線運動問題，若出現(xiàn)相等的時間間隔，應優(yōu)先考慮用公式Δx＝aT2求解.

【典題3】一質(zhì)點做勻加速直線運動，經(jīng)過時間t，其位移為x，速度的變化為Δv，則緊接著的相同的時間內(nèi)，質(zhì)點的位移為()A.x＋12ΔvtB.x＋ΔvtC.x＋2ΔvtD.x＋3Δvt解析：質(zhì)點的加速度為a＝Δv

t，令緊接著的相同的時間內(nèi)，質(zhì)點的位移為x1，根據(jù)推論Δx＝aT2

可知x1－x＝at2，聯(lián)立解得x1＝x＋Δvt，B正確，ACD錯誤.

答案：B考向3比例法[熱點歸納]

對于初速度為零的勻加速直線運動與末速度為零的勻減速直線運動，可利用初速度為零的勻加速直線運動的特殊推論，用比例法求解.

【典題4】(2020

年山東泰安月考)圖1-2-3中ae為港珠澳大橋上四段110m的等跨鋼箱連續(xù)梁橋，若汽車從a點由靜止開始做勻加速直線運動，通過ab段的時間為t.)圖1-2-3則通過ae的時間為(

答案：A考向4思維轉(zhuǎn)換法[熱點歸納]

思維轉(zhuǎn)換法：在運動學問題的解題過程中，若按正常解法求解有困難時，往往可以通過變換思維方式、轉(zhuǎn)換研究對象，使解答過程簡單明了.1.將勻減速直線運動至速度為零的過程轉(zhuǎn)化為反向的初速度為零的勻加速直線運動.

2.在運動學問題的解題過程中，若多個物體所參與的運動規(guī)律完全相同，可將多個物體的運動轉(zhuǎn)換為一個物體的連續(xù)運動，解答過程將變得簡單明了.

【典題5】(2020

年湖南懷化質(zhì)檢)小物塊以6m/s的初速度在粗糙的水平面上滑行，經(jīng)4s速度減為零，則小球第4s內(nèi)的位移為()A.0.75mB.1mC.1.25mD.1.5m

答案：A熱點3自由落體運動[熱點歸納]求解自由落體運動的兩點注意(1)可充分利用自由落體運動初速度為零的特點、比例關系及推論等規(guī)律解題.①從運動開始連續(xù)相等時間內(nèi)的下落高度之比為1∶3∶5∶7∶…

③連續(xù)相等時間T內(nèi)的下落高度之差Δh＝gT2. (2)物體由靜止開始的自由下落過程才是自由落體運動，從中間截取的一段運動過程不是自由落體運動，等效于豎直下拋運動，應該用初速度不為零的勻變速直線運動規(guī)律去解決此類問題.A.1×10－1sB.2×10－1sC.1×10－2sD.2×10－2s

【典題6】(2020

年云南模擬)某跳水運動員身高1.8m，訓練時從10m跳臺雙腳朝下自由下落.小潘同學利用手機連拍功能，連續(xù)拍了幾張照片，其中兩張連續(xù)照片中顯示運動員雙腳離水面的實際高度分別為5.0m和2.8m，g取10m/s2，試估算手機連拍的時間間隔()解析：雙腳離水面5.0m時，根據(jù)自由落體運動規(guī)律得t1＝1.0s，同理可得雙腳離水面2.8m時t2＝1.2s，可知Δt＝t2－t1＝0.2s，故B正確.

答案：B分段法上升階段：a＝g的勻減速直線運動下降階段：自由落體運動全程法初速度v0

向上，加速度g向下的勻變速直線運動，

v＝v0－gt，h＝v0t－

gt2(向上方向為正方向)

若v>0，物體上升，若v<0，物體下落若h>0，物體在拋出點上方，若h<0，物體在拋出點下方熱點4豎直上拋運動[熱點歸納]1.豎直上拋運動的兩種研究方法時間的對稱性2.豎直上拋運動的三種對稱性 ①物體從拋出點上升到最高點所用時間與物體從

最高點落回到原拋出點所用時間相等，即t上＝t下＝v0

g；②物體在上升過程中某兩點之間所用的時間與下降過程中該兩點之間所用的時間相等速度的對稱性①物體上拋時的初速度與物體又落回原拋出點時的速度大小相等、方向相反；②物體在上升階段和下降階段經(jīng)過同一個位置時的速度大小相等、方向相反能量的對稱性豎直上拋運動中物體在上升和下降過程中經(jīng)過同一位置時的動能、重力勢能及機械能分別相等(續(xù)表)

【典題7】(2021

年上海浦東模擬)將一個小球以v0＝15m/s的初速度豎直向上拋出，不計空氣阻力，g取10m/s2，則拋出后第2秒內(nèi)小球的()

B.位移為2.5mD.平均速度為0A.加速度為0C.速度變化為0答案：D

【遷移拓展2】(多選)建筑工人常常徒手拋磚塊，當磚塊上升到最高點時，被樓上的師傅接住用以砌墻.若某次以10m/s的速度從地面豎直向上拋出一個磚塊，樓上的師傅沒有接住，g取10m/s2，空氣阻力可以忽略，則()A.磚塊上升的最大高度為10mB.經(jīng)2s磚塊回到拋出點C.磚塊回到拋出點前0.5s時間內(nèi)通過的距離為3.75mD.被拋出后上升過程中，磚塊做變減速直線運動答案：BC剎車類雙向運動類其特點為勻減速到速度為零后即停止運動，加速度a突然消失，求解時要注意確定其實際運動時間.如果問題涉及最后階段(到停止運動)的運動，可把該階段看成反向的初速度為零、加速度不變的勻加速直線運動如沿光滑斜面上滑的小球，到最高點后仍能以原加速度勻加速下滑，全過程加速度大小、方向均不變，求解時可對全過程列式，但必須注意x、v、a等矢量的正負號及物理意義兩類特殊的勻減速直線運動

模型一剎車類問題 【典題8】(2021年湖北漢陽模擬)對于如圖1-2-4所示的情境，交通法規(guī)定“車讓人”，否則駕駛員將受到處罰，若以8m/s的速度勻速行駛的汽車即將通過路口，有行人正在過人行橫道，此時汽車的前端距停車線8m，該車減)速時的